矸石山

摘要： 矸石山的自燃是一个极其复杂的物理化学过程,它从常温状态转变到燃烧状态,其氧化过程不仅受到煤矸石的物理化学性质所制约,同时也与煤矸石的岩相组成、水分含量、比表面积、孔隙率及矸石山所处的自然环境密切有关。以砂墩子煤矿矸石山为例,对矸石山自燃现象及其诱因和自燃机理进行详细分析,提出了矸石山内部注浆的治理方案,并对治理效果进行了研究。结果表明,该方案可实现对矸石山高温自燃区温度的有效控制,尽量将其保持到其临界自燃温度以下,有效排除矸石山高温区自燃所产生的安全隐患。

摘要： 随着人类社会进入了后工业时代,煤矿资源趋于枯竭,而长年煤矿工业的运作给自然环境、生态系统带来严重的威胁与破坏,煤矿废弃地改造成为必要且有效的手段。文章概述了煤矿废弃地基础理论,并且探寻其改造方法,通过对北京滑石道矸石山改造项目进行实践研究,以风景园林学理论的思路,对项目场地的周边环境和自身特殊性进行解读,提出突破场地功能障碍,实现场地与总体环境的共融等宏观改造思想,并从传承工业历史和本地文化以及延续周边自然景观两方面开展改造设计,使煤矿废弃地融入周边环境并服务于周边人群。

摘要： 为探究排矸方式对矸石山稳定性影响规律,提出有利于提高矸石山稳定性效果的矸石排弃方法。首先依据矸石来源进行分类,通过对矸石试样单轴压缩力学试验测试,分析其力学性质的特征及产生该特征的原因,进而针对李家壕矸石山建立模型,利用数值模拟软件GeoStudio中的SIGMA/W模块和SLOPE/W模块进行父子项分析,采用模拟软件的有限元计算方法分析矸石山内部的应力分布状态,根据应力重分布状态,结合极限平衡法对力学参数折减,得出采煤工作面矸石在不同排弃方式条件下对矸石山整体稳定性的影响规律,并对采煤工作面矸石在不同排矸方式与不同埋深两种耦合条件下,得出矸石山的稳定性变化规律,最终提出有利于矸石山稳定性的排矸方式。结果表明:矿井生产过程中根据矸石来源不同可分为采煤工作面矸石和掘进工作面矸石,这两类矸石的强度存在差异,采煤工作面矸石强度明显弱于掘进工作面矸石强度,试验表明掘进工作面矸石试样的平均单轴抗压强度是采煤工作面矸石试样的1.6倍;不同排矸方式下采煤工作面矸石排弃后坡顶线位置相同,且剖面上排矸面积相同条件下,平铺式、倾倒式排矸方式相比均一参数矸石山稳定性系数,分别降低了16.4%和29.0%,平铺式排矸更有利于矸石山的稳定性;采煤工作面矸石采用平铺式排矸时,其埋深的变化对矸石山稳定性影响较小,深度为0时稳定性系数为1.56,降低7.9%,深度为5 m时稳定性系数为1.53,降低9.6%;而采用倾倒式排矸时,埋深的变化对矸石山稳定性影响较大,深度为0时稳定性系数为1.09,降低35.3%,深度为5 m时稳定性系数为1.07,降低36.5%,且危险滑动面常贯穿采煤工作面矸石层。

摘要： 为防止煤矸石山自燃造成环境污染和安全隐患,对煤炭洗选后产生的煤矸石自燃的因素进行分析和研究,依据煤矸石自燃的黄铁矿氧化学说和煤-氧复合物导因学说观点,对煤矸石中高硫物质的存在形态和自燃倾向性进行试验和检测,研究表明煤矸石中的硫铁矿与吸氧量呈现正相关性,并且硫铁矿主要集中在窄粒级范围内,可通过粒度分级实现对煤矸石中高硫分矸石和低硫矸石的分离,依据煤矸石的自燃程度进行分级处理,从而实现降低煤矸石山自燃的风险,起到了从源头对矸石山的自燃进行治理和预防作用。

摘要： 矸石山会产生粉尘、废水等,给矿区生态环境造成影响,对矸石山进行必要的生态修复对提高矿区环境质量具有重要意义。为此,以山西某矿区矸石山为工程背景,将多元生态修复技术应用到矿井矸石山生态环境治理中,并对涉及到的关键生态修复技术进行详细阐述。现场应用后,矸石山对矿区生态影响得以有效控制,有效减少矸石山对附近环境影响。研究成果可为其他矿井矸石山生态修复提供经验借鉴。

摘要： 12月10日,中国煤炭工业协会、中国煤炭学会公布了2021年度中国煤炭工业协会科学技术奖获奖项目和个人,我校孙京敏团队承担的“低平原矸石山快速治理与覆绿模式及工程应用”项目荣获2021年度科学技术奖二等奖,这是我校首次获得国家级协会科学技术奖。“低平原矸石山快速治理与覆绿模式及工程应用”项目是我校孙京敏团队2019年开始承担的冀中能源峰峰集团研发项目。该项目围绕冀中能源峰峰集团18座矸石山的生态修复开展研究,并指导峰峰集团开展项目实施。孙京敏博士带领生态学系的部分科研骨干,从峰峰集团矸石山立地特征出发,以原位生态修复治理和快速覆绿为关键技术开展研究和实践,历时3年多。

摘要： 一直以来,煤矿矸石山的治理是煤炭生产废弃物处理的难点和重点。对煤矿矸石组成及其危害进行了概述,详细分析了煤矿矸石山综合治理技术,总结了煤矿矸石山综合治理存在的问题,最后探索并制定了煤矿矸石山综合治理的方案,有利于解决煤矿矸石山堆积造成的问题,对煤矿区域生态环境的恢复具有重要的意义。

摘要： 以山西焦煤西山煤电(集团)有限责任公司白家庄矿矸石山恢复治理为例,针对矸石山存在的已燃尽、局部燃尽和正在自燃的三种火区,采用钻孔注浆法进行灭火,通过削坡、植被绿化等工程措施达到矸石山生态恢复的需求,为相似矸石山的恢复治理提供依据。

摘要： 大垴梁煤矸石山自燃破坏了区域生态环境,逸散出有害气体污染了周边大气。采用自主研发的温控热管技术对该矸石山自燃进行了治理。结果显示:采用温控热管治理9个月后,发火区3 m深处温度下降幅度为3°C~161°C,相比初始温度的下降比例为1.02%~39.66%,平均值为20.94%。6 m深处温度下降幅度为4°C~172°C,下降比例为0.70%~46.74%,平均值为16.85%。发火区1/3区域的温度下降超过100°C,单根温控热管影响半径约大于3 m。采用温控热管法防治煤矸石山自燃效果明显。

摘要： 为更好的处理并利用煤矸石,基于煤矿矸石对环境的主要影响,文章指出了进行煤矸石综合利用必要性,通过对目前煤矸石治理过程存在问题的分析,提出了一些更为有效的解决对策,通过应用这些对策,有助于进一步提高煤矸石综合利用水平,提高煤矸石的综合利用率。

摘要： 以矸石山营造的火炬树林分为调查对象,观测其改良土壤理化性质作用,结果表明:林分土壤的物理性状有明显改善,土壤水分的渗透速率明显变小,较对照减少了18.86％,稳渗率较对照减少了57.73％;饱和含水量、自然含水量分别比对照增加了35.03％、37.28,总孔隙度、毛管孔隙度分别比对照增加了23.07％、7.11％,非毛管孔隙和土壤容重分别比对照减小了5.53％、5.41％.土壤pH明显改善,平均值为7.62,较对照高出2.21;土壤有机质比对照区高出36.15％;全N和速效N分别比对照高出50％和20.86％,速效K比对照高出64.5％,但全P和全K量分别比对照低33.9％和25.88％.

摘要： 煤矿矸石山对环境的影响越来越严重,通过对山西潞安集团五阳煤矿矸石山的调查研究,提出利用植生袋的植被恢复技术.经过冬季极限低温和春夏两季的极限干旱,最后通过对基质客土、水土保持和植物群落的研究结果,不但可以提供合理的植被恢复模式,而且可为中国煤矿矸石山生态治理技术体系提供参考.

摘要： 介绍了西山煤电(集团)有限责任公司矸石山和粉煤灰的基本概况,总结了西山煤电公司新建、现役排矸场治理技术;矸石山自燃灭火技术;煤矸石和粉煤灰综合利用技术、管理技术措施,结果表明:灭火前必须进行科学勘察火情,确定灭火范围和体积后,再制定切实可行的灭火设计方案方能确保灭火效果;西山煤电的煤矸石和粉煤灰综合利用、管理技术措施极大地改善了环境,提高了资源利用率,取得了良好的经济、环境、社会效益.

摘要： 为了有效治理平煤集团矸石山的自燃,对矸石山火灾的灭火方法、灭火材料及灭火系统设备进行了选择,并确定用以灭火的浆液中的粉煤灰和黄土比例为1∶2,注浆量为1～2 t/m2,钻孔间距一般取1 m,钻孔深度为2.5m;对自燃矸石山的注浆灭火应遵循自下而上、由外到里、从低温区到高温区、从氧化区到燃烧区的原则.注浆结果表明:在注浆后的第5天,自燃的矸石已经熄灭,着火区的温度一般在20天左右即可降至30～40°C的正常温度。

摘要： 土地是人类赖以生存的物质基础.在露天煤矿开采过程中,地表剥离,以及产生的矸石使大量土地被破坏,而复垦工作远远滞后于破坏.重点阐述了国内外对矿区矸石山土地复垦与生态恢复的研究现状,指出土地复垦对于缓解我国的人地矛盾、促进社会的安定团结、改善被破坏区域的生态环境等都具有重要的意义.

摘要： 利用坑口电厂粉煤灰加外加剂W制成浆液,在矸石山灭火中进行应用,取得了良好的灭火效果.改性后的粉煤灰浆液具有良好的可灌性、渗透半径达到3m以上,可很好的包裹矸石、充填矸石山空隙,起到很好的隔氧堵漏的作用.同时改性后的粉煤灰浆液呈碱性,可吸收部分矸石燃烧释放出的SO2气体,有助于减轻自燃矸石山的污染程度,抑制硫杆菌类细菌的生长,减小黄铁矿的氧化速率,从而减小矸石发生自燃的可能性.因此,利用粉煤灰浆液作为矸石山灭火材料具有很好的经济效益和社会效益.

摘要： 矸石山是煤矿区长期无序堆积的产物,稳定性极差,遇到不利条件时易发生滑坡,从而产生严重的地质灾害。由于矸石散体物理力学参数存在较大的变异性和模糊性,若采用传统的安全系数法进行稳定性分析则会存在一定风险。基于可靠度理论和模糊分析理论,提出了一种更加符合矸石山客观实际的模糊点估计可靠性分析方法,并运用该方法对重庆松藻矿区某煤矿矸石山的可靠性进行了分析。结果表明,该矸石山发生边坡破坏的可能性较大。

摘要： 本文介绍了煤矿矸石山自移式输送机的用途及结构特点，对其机头部进行力学分析。结果表明，当输送机伸至最长，机头与机身结合部最易发生倾翻。在此基础上得出输送机不倾翻稳定运行条件，为该类输送机的设计提供了参考。

摘要： 在分析影响矸石山爆炸因素的基础上，对煤矿矸石山爆炸机理及动力特性进行了研究,探讨了煤矸石爆炸事故的预防对策。研究结果可为煤炭生产企业制定矸石山自然爆炸预誊措施提供依据,对于主动预防煤矸石山爆炸具有重要的现实意义。

摘要： 介绍矸石山生态恢复实施中,结合煤矸石结构理化特性,论述采取梯状形的覆盖黄土、碾压法对矸石山生态环境恢复工程,实施措施方便、经济,有效恢复矸石山的生态环境。

摘要： 本发明公开了一种矸石山复垦土壤用微生物制剂，由各自独立使用的三种微生物制剂构成，其中Ⅰ型微生物制剂中含有枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，Ⅱ型微生物制剂中含有冻胶样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，Ⅲ型微生物制剂中含有褐球固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和赖氨酸芽孢杆菌，每克微生物制剂中含有有效活菌总数(2～200)×108CFU。使用上述微生物制剂分层覆土复垦煤矸石土壤，从下向上依次布置第一矸石层、粘黄土与粉煤灰混合覆土层、第二矸石层、粉煤灰覆土层、细小颗粒矸石层和黄土覆土层，在粘黄土与粉煤灰混合覆土层撒施Ⅰ型微生物制剂，粉煤灰覆土层撒施Ⅱ型微生物制剂，黄土覆土层撒施Ⅲ型微生物制剂，农作物种植在黄土覆土层上。

摘要： 本发明公开了一种矸石山复垦土壤用微生物制剂，由各自独立使用的三种微生物制剂构成，其中Ⅰ型微生物制剂中含有枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，Ⅱ型微生物制剂中含有冻胶样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，Ⅲ型微生物制剂中含有褐球固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌和赖氨酸芽孢杆菌，每克微生物制剂中含有有效活菌总数(2～200)×108CFU。使用上述微生物制剂分层覆土复垦煤矸石土壤，从下向上依次布置第一矸石层、粘黄土与粉煤灰混合覆土层、第二矸石层、粉煤灰覆土层、细小颗粒矸石层和黄土覆土层，在粘黄土与粉煤灰混合覆土层撒施Ⅰ型微生物制剂，粉煤灰覆土层撒施Ⅱ型微生物制剂，黄土覆土层撒施Ⅲ型微生物制剂，农作物种植在黄土覆土层上。

摘要： 本发明实施例提供了一种煤矿矸石山的整治利用方法，将采矿过程中产生的废弃矸石山整治修复为山体景观公园，不但消除了因煤矿矸石堆积引发的矸石自燃、山体失稳、污染扩散等危害，而且美化了环境，改善了当地生态景观，实现了对煤矿矸石山的资源化整治与利用，对促进矿区协调发展起到积极作用。

摘要： 本发明公开了煤矸石山防治技术领域，用于解决现有的对煤矸石山自燃的防护和治理过程中，监测和治理的方式存在偶然性和片面性，且具有数据不全面、预估不准确的问题，尤其公开了一种基于防煤矸石山自燃的综合治理与监测装置及其方法，包括数据采集单元、单项分析单元、表征分析单元、总定盘点单元、参数限定单元、预警反馈单元和防治中心终端；本发明，通过全面化的数据采集、信号化标定分析、公式化数据处理以及叠加判定的方式，对影响煤矸石山自燃的直接因素信息和间接因素信息进行综合判定，进而在提高了对煤矸石山自燃的监测和评估的准确性和全面性的同时，也降低了煤矸石山自燃时对人和环境造成的危害，极大地保护了自然环境。

摘要： 本发明公开了一种用于矸石山防灭火、防流失的施工方法，包括以下过程：S1、布置工作面；S2、确认现场情况后，测绘钻孔位置，钻打注浆孔和排气孔；S3、通过灌注孔进行灌注浆液；S4、待上一层凝固后，打观察孔确定注浆深度，用泡沫混凝土将注浆孔进行填堵，在原孔位侧移0.5m，用同样的方法进行钻孔注浆，使得整个矸石山灌注完成；若原孔位结构完好，可利用原孔位继续下钻注浆，使得整体达到全部浇筑的状态；S5、待整体凝固后，从各个方位分别钻孔观测，确定灌注率达到80％以上后，利用原有钻孔填充黄土，形成疏水管路；S6、在矸石山外侧或易坍塌处修建挡土墙，并在表面覆盖黄土，在黄土上种植植物。本发明功能性强，可广泛应用于矸石山处理技术领域。

摘要： 本发明涉及矸石山的治理领域，具体的是一种矸石山积温治理及热能风能协同发电散热的装置，包括弯曲重力热管，所述弯曲重力热管包括吸热段和散热段，弯曲重力热管的顶端连接有斯特林加热缸，斯特林加热缸的顶端安装有斯特林活塞架，两侧的斯特林活塞架分别安装有加热缸旋转杆和配气缸旋转杆，配气缸旋转杆之间连接有配气缸旋转杆活销，配气缸旋转杆活销和配气缸活塞杆相连接，斯特林活塞架下部设置有气道。弯曲重力热管的热循环可治理矸石山内部积温，斯特林发动机可加速弯曲重力热管的热循环，同时将多余能量转化为电能；风力装置可利用风能加速斯特林发动机运动从而加速弯曲重力热管的热循环，同时将多余能量转化为电能。

摘要： 本发明涉及一种自燃矸石山火区预测方法及系统，所述方法包括：在工作区内设置多个测量点，对所述测量点进行温度测量，确定工作区温度；将所述工作区温度与非工作区温度进行比较，确定自燃区域；获取所述自燃区域的红外热图像，根据所述红外热图像确定自燃火带；利用高精度磁法测量和氡气测量对所述工作区进行测量，确定异常区域；根据所述自燃区域、所述自燃火带以及所述异常区域，确定着火区域以及着火深度。本发明提高了预测着火区域及着火深度的准确性。

摘要： 一种无损高效的矸石山地质结构调查方法，属于矸石山地质结构调查技术领域，如何采用非规则台阵形式布设节点地震仪对矸石山地质结构进行无损、高效调查的问题；本发明的技术方案通过在矸石山目标坡面上以非规则台阵形式布设节点地震仪进行微动信号采集；对节点地震仪采集到的微动信号数据进行处理，采用扩展自相关法提取频散曲线，采用遗传算法反演剪切波速度结构，从而得到矸石山坡面的二维速度剖面；根据二维速度剖面的分布确定空隙区、软弱层以及水饱和区的位置，针对空隙区、软弱层以及水饱和区的位置制订防治措施；无需布设复杂形状的观测台阵，节省了大量的人力物力，数据处理效率高，实现了无损且高效的矸石山地质结构调查。

摘要： 本发明公开了一种用于防止矸石山自燃的阻燃层，以质量分数计，包括以下组分：5～10份熟石灰；15～40份脱硫石膏；15～30份水；及50～70份粉煤灰，还公开了一种用于防止矸石山自燃的阻燃层施工方法，本发明适用于矸石山堆积技术领域，立足于废物利用，利用粉煤灰、脱硫石膏制作的新型阻燃剂可以解决现有阻燃剂成本高、破坏环境、强度低、阻隔效果差、容易发生自燃等一系列问题，当压实强度达到93％时，其强度可达1～2MPa，随着时间的延长，其强度会持续增强，同时具有抗水、抗冻融等特点，成本低廉、绿色环保、阻隔效果强、安全性高、实用性强。

摘要： 本实用新型公开了一种用于煤矸石山阻燃及吸附重金属的盘盖结构，包括盘结构、铺设于所述盘结构之上的煤矸石山以及将煤矸石山完全包裹在内的盖结构；盘结构包括位于地面以下的防渗吸附层和铺设于防渗吸附层之上且上表面与地面齐平的抑氧阻隔层；煤矸石山包括覆盖于抑氧阻隔层之上依次交替铺设的若干煤矸石层和阻隔吸附芯层；盖结构包括由内至外依次铺设的阻隔吸附表层、抑氧阻燃层和表土层。本盘该结构不仅能够有效的进行防火，也能够实现对析出重金属的吸附，防止对土壤和水源形成二次污染，同时将“盘”结构里挖出的土方也可用于“盖”结构中的泥浆和黄土层使用，有效降低经济成本。